从计算材料数据库中挖掘数据已成为挖掘潜在催化剂的一种新策略。 本文通过研究数据挖掘结果与实验结果在开发低成本金属氧化物（MO）电催化剂过程中的差异，分析了该策略的机遇和挑战。
结果简介
最近日本东北大学李昊教授课题组和澳大利亚悉尼大学李伟博士发表在《Advanced Science》上的文章《Identifying Stable Electrocatalysts Initialized by Data Mining： SB2WO6 for Oxygen Reduction》将实验和理论方法相结合，设计了催化剂，发现了一系列在各种电催化条件下具有潜在稳定性和廉价成本的氧化物催化剂。 接下来，他们重点介绍了一种新型的SB2WO6氧还原（ORR）催化剂，并强调了数据挖掘在探索电催化剂方面的潜力，但需要通过考虑电化学诱导的表面稳定性和活性变化来制定进一步完善的采矿策略。
**导读
该团队设计了一个流程，通过数据挖掘确定材料项目数据库中的稳定MOs，最终获得了1159个热力学稳定的MOs。 随后，创建了一个块Pourbiax相图数据集，并开发了一个带有用户界面的搜索引擎，以帮助研究人员在特定的pH值和电位下快速获得水稳定的MOS（图1-2）。 由于元素 Sb 和 W 是酸性 ORR 稳定化合物中最常见的元素**，因此选择 SB2WO6 进行后续的 ORR 研究。 根据本体 Pourbaix 相图，SB2WO6 在酸性介质的 ORR 条件下稳定，但在高 pH ORR 条件下则不稳定。 然而，实验结果表明，SB2WO6在酸性和碱性ORR条件下均具有较高的稳定性，在碱性条件下表现出显著的4E-ORR活性（图3）。
基于表面状态分析和pH场耦合微动力学建模，该团队发现SB2WO6的表面经历了电化学钝化，从而形成了高度稳定的4E-orr活性表面（图4）。 这项工作表明，数据挖掘可以加速电催化剂的设计，但同时需要综合考虑电化学过程中催化剂表面的变化，以进一步优化开发策略。
图1使用数据挖掘确定了材料项目数据库中稳定MO的确定过程
图2通过数据挖掘获得在特定pH值和反应电位下稳定的氧化物元素
图3SB2WO6和PT C在酸性和碱性电解质中的ORR活性和稳定性比较
图4稳定性测试后的实验表征和理论分析
书目信息
xue jia, zixun yu, fangzhou liu, heng liu, di zhang, egon campos dos santos,hao zheng, yusuke hashimoto, yuan chen, li wei,* and hao li*，identifying stable electrocatalysts initialized by datamining: sb2wo6 for oxygen reduction，advanced science，2023，doi：10.1002/advs.202305630